浅谈变压器折板式油箱优缺点

在油浸式变压器中，油箱作为变压器的重要组成部分之一，它不仅是变压器器身的容器，还是散热装置的一个部分。随着科技的进步，变压器油箱结构也在不断改进。目前新式结构折板式油箱，已越来越广泛地应用于变压器生产当中。下面对折板式油箱的优缺点进行分析。

一、油箱的总体要求

变压器在运行和运输过程中，油箱的作用有以下四点：一是装载变压器器身，保证器身安全运行，不受损坏。二是变压器附件支撑安装。三是良好的密封作用。四是有一定的散热作用。因此，油箱结构设计要科学合理、密封良好、加工工艺简单。

二、油箱的结构形式

常用的油箱为长方体结构。由箱盖、箱底和箱壁(油箱的四个侧面)组成，将不同厚度的钢板、钢型材，经过机加、冷作、电焊等多工种加工、焊接而成。

1、传统油箱箱壁的结构形式

传统油箱为了保证油箱整体上有足够的强度，在箱壁的钢板上，焊接有各种加强筋，如：扁钢、工字钢、槽钢等各种型材。还有各种型号的管接头。

2、折板式油箱箱壁的结构形式

折板式油箱就是在制作箱壁的钢板上，直接折出槽形，以替代原来的各种加强筋。折出的槽形也叫瓦楞，因此也叫瓦楞式油箱，如图1所示：

三、传统、折板式油箱工艺特点对比分析

1、传统油箱特点

⑴、各种零部件数量多、加工量大，准备时间长。

⑵、箱壁上各种零部件对装复杂，工艺流程多，油箱加工制作周期长。

⑶、焊缝数量多，焊接工作量大，受零部件装配影响，焊缝易产生渗漏点。油箱变形大、校正难，。

⑷、散热器在与油箱的装配过程中，法兰间联接因加有蝶阀、橡胶密封圈，易产生渗漏油。

⑸、劳动工作量大。

2、折板式油箱特点

⑴、各种零部件数量减少，缩短了加工、准备时间。

⑵、箱壁上各种零部件数量减少，对装简单，简化了工艺流程，油箱加工制作周期明显缩短。以35KV级产品为例，生产同样一台规格型号的油箱，与传统油箱结构相比生产周期由原来的7天缩短为4天。

⑶、焊缝数量大幅减少，焊接工作量减轻。焊缝渗漏点明显减少，油箱变形小。

⑷、中小型油箱散热器可直接焊接在箱壁上，避免了法兰联接不当造成的渗漏油。

⑸、降低了劳动工作量。

⑹、相对外部采用同样槽钢加强筋的传统油箱而言，强度有所下降。

四、传统、折板式油箱散热性能量化对比分析

下面通过一个实例计算，用数据来探讨一下传统、折板式油箱的面积对油面温升及散热性能的影响。

例：一台型号为S9-6300/35的变压器，负载损耗PK=36900W，空载损耗P0=6560W，油箱长(mm)×宽(mm)×高(mm)：2080×810×1890，瓦楞布置如图1所示;瓦楞尺寸如图2所示，增加长度△L=70mm，增加内腔面积△S=6520mm2;散热器布置在高低压两侧，垂直布置如图3所示，温升修正值△τ=5.5℃;散热器型号：⑴ PC1500-19/320 自冷散热面Sz=10.09㎡，油重Gy=150kg，本体重GT=162kg;⑵ PC1500-18/320 自冷散热面Sz=9.61㎡，油重Gy=148kg，本体重GT=154kg。

1、求传统油箱油顶层温升

总损耗P=1.1×P0+1.032×PK=1.1×6560+1.032×36900=45297W

箱盖有效散热面积Sg=0.75×2080×810×10-6=1.264㎡

箱壁有效散热面积Sb=0.85×(2080+810)×2×1890×10-6=9.286㎡

散热器PC1500-19/320 8组

总有效散热面积S=Sg+Sb+Sz×8=1.264+9.286+10.09×8=91.27㎡

油箱单位热负荷Qy=P/S=45297/91.27=496.3W/㎡

油平均温升Ty=0.262×Qy0.8=0.262×496.30.8=37.6℃

油顶层温升Tm=1.2×Ty+△τ=1.2×37.6+5.5=50.6℃<52℃(符合技术要求)

2、散热器型号不变，求折板油箱油顶层温升

箱盖有效散热面积、总损耗用上面的数据：

Sb=9.286+0.85×10×△L×1890×10-6=9.286+0.85×10×70×1890×10-6=10.410㎡

S=1.264+10.410+10.09×8=92.39 W/㎡

Qy=45297/92.39=490.3W/㎡

Ty=0.262×490.30.8=37.2℃

Tm=1.2×37.2+5.5=50.1℃<52℃(符合技术要求)

比传统油箱多装油

△Gy =0.9×10×△S×1890×10-6=0.9×10×6520×1890×10-6=111kg

3、改变散热器型号，求折板油箱油顶层温升

散热器PC1500-18/320 8组

S=1.264+10.410+9.61×8=88.55 W/㎡

Qy=45297/88.55=511.5W/㎡

Ty=0.262×511.50.8=38.5℃

Tm=1.2×38.5+5.5=51.7℃<52℃(符合技术要求)

△Gy =111-(150-148)×8=95kg

散热器本体重减轻△Gs=(162-154)×8=64kg

结论：通过以上计算实例可以看出，与传统式油箱相比：

1、在不改变散热器条件的情况下，折板油箱增加的散热面积，能使油顶层温升下降0.5℃左右。

2、在改变了散热器条件的情况下，油顶层温升上升1℃左右。

3、变压器油的使用数量增加了3～4%。

五、总结

通过以上几个方面分析，不难看出折板式油箱在生产工艺、周期、提高效率、节约成本、散热性能等方面优势明显高于传统式油箱。

参考文献：

(1) 变压器制造技术丛书编审委员会. 变压器油箱制造工艺.

北京：机械工业出版社，1998.

(2) 沈阳变压器研究所. 变压器设计手册.1985.

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